레이저 카메라를 이용한 강체의 자세 추정 및 로봇 가이드
- 주제(키워드) 레이저 카메라 , 로봇 가이드 , Optimal Body Fitting , Localization
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 범진환
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000020131
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
로봇과 레이저 카메라는 산업계 전반에 걸쳐 널리 사용된다. 대표적인 예로, 자동차를 생산하는 공장에서 차체 바디에 도어, 보닛, 트렁크 리드와 같은 부품을 조립하는 작업에 사용된다. 차체 바디는 Reference Part라 하고, 도어, 보닛, 트렁크 리드와 같은 부품을 Moving Part라고한다. 로봇은 Moving Part를 조립이 성공적으로 이루어지는 Reference Part와의 상대적 목표 위치(혹은 ‘마스터 위치’: 목표로 하는 Gap & Flush가 되는 위치)로 삽입 시켜야 한다. Reference Part와 Moving Part의 상대적인 위치가 ‘마스터 위치’와 다른 곳에 위치하게 되면, 완제품에 외관상의 문제, 소음 문제, 방수 문제 등 여러 가지 문제를 야기 시킨다. 로봇 유도는 Reference Part와 Moving Part의 상대적 위치가 ‘마스터 위치’와 다른 곳에 있더라도, 로봇이 두 Part를 ‘마스터 위치’에 조립시키는 것을 말한다. 본 연구의 목적은 다수의 레이저 카메라로 대상물(Reference Part 혹은 Moving Part)을 측정하여 대상물의 자세(위치 및 방향)를 추정하고, 두 대상물을 ‘마스터 위치’에 조립시키기 위한 두 가지 로봇 유도 방법을 제공하는데 있다. 본 연구에서는 첫 번째, Reference Part가 초기 ‘마스터 위치’로부터 미소 이동하였을 경우, 레이저 카메라로 Reference Part의 다수 Edge를 측정하여 Reference Part가 초기 ‘마스터 위치’로부터 변화된 량을 추정하고, 변화된 위치에 맞추어 Moving Part를 ‘마스터 위치’에 조립시키는 로봇 가이드 방법론을 제시하였다. 그리고 실험을 통해 그 타당성을 증명 하였다. 두 번째로는, Reference Part가 초기 ‘마스터 위치’로부터 미소 이동하였을 경우, 레이저 카메라로 Reference Part와 Moving Part사이의 ‘Gap & Flush’를 측정하여 Reference Part를 기준으로 Moving Part가 미소 이동한 량을 추정하고, Moving Part를 ‘마스터 위치’에 조립시키는 로봇 가이드 방법론을 제시하였다. 그리고 실험을 통해 그 타당성을 증명 하였다. 두 실험을 통해 나온 결과는 로봇과 레이저 카메라를 이용하여 두 부품을 조립하는 분야에 적용 가능함을 보여주고 있다.
more목차
제 1장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 3
1.3 연구 내용 3
제 2장 레이저 카메라로 측정 대상물의 다수 Edge 측정을 통한 측정 대상물의 자세 추정 및 로봇 가이드 5
2.1 서론 5
2.2 Edge 측정 7
2.3 측정 대상물 A의 자세 추정 Model 8
2.4 Edge 측정 위치 Model 9
2.4.1 초기 ‘마스터 위치’에서 Edge 측정 Model 10
2.4.2 미소 이동한 위치에서 Edge 측정 Model 11
2.5 Edge 측정을 통한 측정 대상물 A의 자세 추정 12
2.6 ‘마스터 위치’로 조립 하기 위한 로봇 가이드 15
2.6.1 측정 대상물 M의 ‘마스터 위치’로의 이동량 16
2.6.2 ‘마스터 위치’로의 로봇 Joint Value 17
제 3장 레이저 카메라로 측정 대상물의 다수 Gap & Flush 측정을 통한 측정 대상물의 자세 추정 및 로봇 가이드 19
3.1 서론 19
3.2 Gap & Flush 측정을 통한 측정 대상물의 자세 추정 Model 21
3.3 측정 대상물의 Gap&Flush 측정 Model 22
3.3.1 ‘마스터 위치’에서의 Gap & Flush와 미소 이동한 위치에서의 Gap & Flush 변화량 Model 23
3.3.2 미소 이동한 위치에서의 Gap & Flush 측정 위치 Model 24
3.4 Gap & Flush 측정을 통한 대상물 M의 자세 추정 24
3.5 ‘마스터 위치’로 조립 하기 위한 로봇 가이드 27
3.5.1 측정 대상물 M의 ‘마스터 위치’로의 이동량 28
3.5.2 ‘마스터 위치’로의 로봇 Joint Value 28
제 4장 로봇 가이드 실험 30
4.1 서론 30
4.2 실험 방법 30
4.3 실험 장비 31
4.3.1 실험 장비 소개 31
4.3.2 실험 장비의 CAD 위치 및 로봇 Joint Value 34
4.4 로봇 가이드 후 결과 확인 방법 (오차 계산) 36
4.5 다수의 Edge 측정을 통한 측정 대상물의 자세 추정 및 로봇 가이드 실험 결과 37
4.6 다수의 Gap & Flush 측정을 통한 측정 대상물의 자세 추정 및 로봇 가이드 실험 결과 39
제 5장 결론 및 향후 연구 방향 41
부록 43
참 고 문 헌 45
